[发明专利]具有图像浮散漏极的、高动态范围的传感器

权利要求书

1.一种具有降低的图像浮散和扩展的动态范围的图像传感器，其包括：

    像素单位的阵列，每个所述像素单位具有至少两个光电二极管，所述阵列构造成准许独立地控制每个像素单位中的各个光电二极管的曝光时间；

    选择读取时间的定时控制器，其中，每个所述像素单位具有长曝光时间光电二极管和短曝光时间光电二极管，并通过进一步选择读取时间，使得所述短曝光时间光电二极管作为从邻近的所述长曝光时间光电二极管所溢出过剩电荷的漏极；

  其中，每个所述像素单位中的长曝光时间光电二极管和短曝光时间光电二极管的相对位置是交替变化的，使得所述长曝光时间光电二极管沿着垂直方向被两个短曝光时间光电二极管所邻接，和/或沿着水平方向被两个短曝光时间光电二极管所邻接。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其中，每个所述像素单位中的短曝光时间光电二极管由传递门连接到漂浮节点，并且每个所述像素单位中的漂浮节点进一步连接到复位器件，所述短曝光时间光电二极管在读取周期的第一部分期间作为漏极，在第一部分期间，所述传递门和复位器件都被激活，以从所述短曝光时间光电二极管释放出电荷。

3.如权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括微透镜阵列，所述微透镜阵列具有用于所述长曝光时间光电二极管的透镜元件，该透镜元件优先地将较大百分比的入射光连接到所述长曝光时间光电二极管，以便改善灵敏度。

4.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述的微透镜阵列仅具有用于所述长曝光时间光电二极管的透镜元件。

5.如权利要求3所述的图像传感器，其中，所述的微透镜阵列具有用于每个光电二极管的透镜元件，并且用于所述长曝光时间光电二极管的透镜元件比用于所述短曝光时间光电二极管的透镜元件的面积大。

6.如权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括处理器，该处理器将来自每个像素单位中所述长曝光时间光电二极管和所述短曝光时间光电二极管的数据进行结合，以便扩展所述的动态范围。

7.一种具有降低的图像浮散的、高动态范围的图像传感器，其包括：

    像素单位的阵列，每个像素单位具有长曝光时间光电二极管和短曝光时间光电二极管，所述像素单位阵列具有准许独立控制所述长曝光时间光电二极管和短曝光时间光电二极管的电连接；

    连接到所述像素单位阵列的地址解码器；

    定时控制器，其连接到所述地址解码器，以生成读取时间的控制信号，其中，在读取周期的部分期间，所述短曝光时间光电二极管作为从邻近的所述长曝光时间光电二极管所溢出过剩电荷的漏极；

  其中，所述像素单位中的长曝光时间光电二极管和短曝光时间光电二极管的相对位置是交替变化的，使得所述长曝光时间光电二极管沿着所述阵列的垂直和/或水平方向被所述短曝光时间光电二极管所邻接。

8.如权利要求7所述的图像传感器，其中，在每个所述像素单位中，所述长曝光时间光电二极管被第一传递门晶体管连接到漂浮节点，所述短曝光时间光电二极管被第二传递门晶体管连接到所述漂浮节点，复位器件连接到所述漂浮节点，而且放大器器件连接到所述漂浮节点。

9.如权利要求8所述的图像传感器，其中，所述第二传递门晶体管和复位器件被激活，以将所述短曝光光电二极管作为所述长曝光光电二极管的漏极。

10.如权利要求7所述的图像传感器，其进一步包括微透镜阵列，所述微透镜阵列具有用于所述长曝光时间光电二极管的透镜元件，所述透镜元件优先地将较大百分比的入射光连接到所述长曝光时间光电二极管，以改善灵敏度。

11.如权利要求10所述的图像传感器，其中，所述微透镜阵列仅具有用于所述长曝光时间光电二极管的透镜元件。

12.如权利要求10所述的图像传感器，其中，所述微透镜阵列具有用于每个光电二极管的透镜元件，并且用于所述长曝光时间光电二极管的透镜元件的面积，大于用于所述短曝光时间光电二极管的透镜元件的面积。